預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架非線性有限元極限承載能力追蹤分析碩士論文

1、預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架極限承載能力分析結(jié)構(gòu)工程， 2011， 碩士【摘要】 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架是一種基于網(wǎng)架和預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展起來(lái)的由鋼和鋼筋混凝土組合而成的新型預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)體系,目前國(guó)內(nèi)外在此領(lǐng)域的研究和應(yīng)用僅限于線彈性分析與設(shè)計(jì),只能保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全水平,而結(jié)構(gòu)整體承載能力極限狀態(tài)的安全水平無(wú)法保證,因此,對(duì)預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體極限承載能力的深入分析與研究,對(duì)于提高預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架的安全設(shè)計(jì)水平具有十分重要理論和工程意義。本文建立了基于材料非線性和幾何非線性的三維非線性有限元模型,該模型可以模擬混凝土的開(kāi)裂,腹桿、下弦桿及鋼筋的屈服,受壓腹桿的屈曲等構(gòu)件的破壞發(fā)展過(guò)程,可以預(yù)測(cè)和追蹤結(jié)構(gòu)進(jìn)入非線性階

2、段的結(jié)構(gòu)反應(yīng)。通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了該有限元模型的有效性。本文進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架的極限承載能力追蹤分析,模擬追蹤了結(jié)構(gòu)各構(gòu)件破壞發(fā)展過(guò)程,對(duì)預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架的破壞特點(diǎn)和破壞機(jī)理進(jìn)行了深入分析。分析表明,預(yù)應(yīng)力索對(duì)提高組合網(wǎng)架的極限承載能力和改善結(jié)構(gòu)的受力性能作用明顯,使預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架具有較高的極限承載能力、良好的延性。預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的極限承載能力為1.89倍設(shè)計(jì)承載能力,結(jié)構(gòu)延性為3.41。分析表明,施加上預(yù)應(yīng)力后,大大提高了布索區(qū)域的結(jié)構(gòu)彎曲剛度,使預(yù)應(yīng). 更多還原【Abstract】 Prestressed composite truss is a prestressed

3、 space structure of the new system,which is developed basing on the technology of the layer truss and prestress by the combination of the steel and reinforced concrete.Currently, in this field of research and applications are very little.In this paper, the ultimate bearing capacity of the prestresse

4、d composite truss of were analyzed through building a three-dimensional nonlinear finite element model.Summarized, the force and failure modes of prestresse. 更多還原 【關(guān)鍵詞】 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架； 非線性有限元； 極限承載能力； 追蹤分析； 【Key words】 prestressed； composite grid； the ultimate bearing capacity； nonlinear； failure to t

5、rack； 摘要 4-5 ABSTRACT 5-6 第1章 緒論 10-14 1.1 引言 10 1.2 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架的特點(diǎn) 10-11 1.3 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架的研究現(xiàn)狀 11-12 1.4 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架的應(yīng)用與發(fā)展 12 1.5 本文研究的主要內(nèi)容 12-14 第2章 三維非線性有限元分析理論 14-27 2.1 非線性有限元 14-16 非線性問(wèn)題分類 14 幾何非線性問(wèn)題分析方法 14-15 材料非線性問(wèn)題分析方法 15-16 2.2 鋼筋混凝土肋板有限元模型的選擇 16-18 分離式模型 16-17 整體式模型 17-18 組合式模型 18 2.3 混凝土裂縫處理 18-20 離散

6、裂縫模型 19 分布裂縫模型 19-20 斷裂力學(xué)模型 20 2.4 混凝土的破壞準(zhǔn)則 20-24 2.5 非線性分析收斂準(zhǔn)則 24-25 2.6 預(yù)應(yīng)力的數(shù)值模擬方法 25-26 2.7 本章小結(jié) 26-27 第3章 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架有限元模型的建立及驗(yàn)證 27-40 3.1 引言 27 3.2 基于ANSYS的三維非線性有限元模型的建立 27-36 有限元模型的基本假定 27 有限元模型單元的選擇 27-30 邊界條件與荷載施加 30-31 構(gòu)件的本構(gòu)關(guān)系 31-34 幾何建模與網(wǎng)格劃分 34-35 迭代方法及收斂控制 35-36 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架最優(yōu)預(yù)應(yīng)力值的確定 36 3.3 三維非線性有

7、限元分析模型正確性驗(yàn)證 36-39 3.4 本章小結(jié) 39-40 第4章 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架極限承載能力追蹤分析 40-65 4.1 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架有限元模型設(shè)計(jì) 40-41 4.2 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架有限元模型計(jì)算結(jié)果分析 41-46 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架的破壞模式 41-44 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架的極限承載能力 44-45 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架的延性 45-46 4.3 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架破壞發(fā)展過(guò)程的追蹤 46-62 下弦桿屈服發(fā)展過(guò)程的追蹤 46-49 腹桿受壓屈曲發(fā)展過(guò)程的追蹤 49-52 板內(nèi)鋼筋屈服發(fā)展過(guò)程的追蹤 52-56 混凝土板裂縫發(fā)展過(guò)程的追蹤 56-61 預(yù)應(yīng)力索應(yīng)力發(fā)展過(guò)程的追蹤 61-62 4.4 預(yù)應(yīng)力組合網(wǎng)架的破壞機(jī)理分析 62-6